专利名称：基于腐蚀制作浮雕平面压板的方法
技术领域：
本发明涉及一种基于腐蚀制作浮雕平面压板方法。
背景技术：
基于腐蚀制作浮雕平面压板具有很多方面的用途，不但用于各种工艺品浮雕画图的大量复制，即用于模具生产，也用于各种装饰材料，如具有压花的各种饰面板、吊顶板、地板，然而平面压板的浮雕图案加工达到逼真自然、工艺可控始终是难点。
CN97105798.2是一种制作浮雕画的工艺，在钢板工作模具中加入粉状陶瓷原料，然后通过压力成型，取出后窑炉烧制，最后上色。钢板工作模具的形成是先在高纯石墨上刻制带有浮雕图案的产品模型，作为电极通过电火花机腐蚀钢板制出模具毛坯，然后进行表面抛光处理，这项发明制作的浮雕画图案清新、立体感强、规格准确、承压能力大、破损率低。上述方法在本质上用电化学方法，但本质上未涉及对浮雕图案中所必须解决的的对不同图案的深度进行控制，怎么保证浮雕的层次和立体感未有涉及。
CN94110703.5异形陶板浮雕的模具制作方法及异形陶板浮雕的成型工艺，将石墨板或紫铜板切割成异形板，拼摆后将浮雕图案印制在异形板上，用刻刀将图案雕刻成浮雕，将雕刻有浮雕的异形板及制作阳模的钢件接上脉冲直流电对钢件进行腐蚀、抛光、根据阳模制作与阳模相配套的阴模，生产浮雕的陶土经压力机压制成陶板浮雕生坯，经修坯、干燥、施釉，再经干燥、煅烧，经拼接粘接成一幅完整的异形陶板浮雕。适于工业化生产。上述方法用刻刀将图案雕刻成浮雕，将雕刻有浮雕的异形板及制作阳模的钢件接上脉冲直流电对钢件进行腐蚀，本质上仍是电化学方法，但浮雕图案进行雕刻的方法是难以控制的。
CN200410155155.9一种镀镍金属印刷模板及其制造方法，金属模板基片是表面被覆有镍镀层的金属模板基片，制造方法是依次有以下工艺步骤激光切割金属基片、研磨处理孔壁、表面除油、去毛刺、表面刷镀和烘干。模板表面及孔壁光滑，可以达到要求的精度及硬度，还可以满足各种厚度的要求，且起到表面修饰作用。制品精度为±0.005毫米，孔壁粗糙度小于0.003毫米，维氏硬度为400以上，表面耐力达到700牛顿/平方毫米，几何梯形的模板开口有利于印刷脱模，能够适应半导体及电子产品短小精薄化对金属印刷模板提出的更高要求。本发明的制造方法简单实用，兼具化学蚀刻模板、激光切割模板和电铸成型模板制造方法的优点，成型速度快，有利于锡膏滚动与锡膏脱模。涉及包括电镀和电铸等电化学方法。
CN95190085.4制备用于电化学生产无缝旋转网印镂花模板特别是镍制的基模的工艺方法有如下步骤a)在模基部件的所产生表面上涂覆光敏，热敏或电敏涂料；b)用电子存储数据控制的能束对涂层曝光使之具有所要求凹陷网格的正性或负性图像，然后以化学和/或物理去除工艺将其去除，既可曝光后立即去除亦可在显影工艺后去除将产生凹陷的区域；c)以腐蚀侵蚀或电解金属去除方式从模基部件所生表面上从已被去除涂层的区域上形成凹陷；d)将涂层的剩余部分完全去除；和e)用非电导填充化合物填充凹陷。
发明内容
本发明的目的是提供一种保证浮雕的层次和立体感的浮雕平面压板的制作方法，尤其是基于腐蚀制作浮雕平面压板方法，相同或不同图案还可以进行重复或叠加进行加工，具有浮雕画图案清晰、立体感强、规格准确，形象逼真自然，而且成本低，生产条件与现有工艺兼容且容易控制。
本发明的技术解决方案是，基于腐蚀制作浮雕平面压板的方法，在金属基板上进行腐蚀制作浮雕，在表面上涂覆光敏，热敏或电敏涂料；用能量束对涂层曝光使之具有所要求的正性或负性图案或图像，然后以化学去除工艺将其去除，即在曝光后立即去除亦可在显影工艺后去除将产生腐蚀凹陷的区域；尤其是以腐蚀侵蚀或电解金属去除的方式，已被去除涂层的区域上形成凹陷；本发明特征是几何图形的尺寸和密度精确分布构成图案或图像，几何图形为块、线或点，并覆盖在金属的表面进行腐蚀凹陷深度的控制。并通过控制几何图形的尺寸和密度分布来控制金属表面的腐蚀深度，从而形成具有在截面上有弧度或曲线的浮雕。即几何图形的密度分布较密时，腐蚀凹陷的深度较浅，控制几何图形的尺寸较细或几何图形的密度分布较稀疏时，即腐蚀凹陷深度较深。本发明能精确控制块、线、点的分布，从而有效控制浮雕的立体效果。
块、线或点的几何图形中，块基本单元也没有特别的限定，可以是圆、椭圆、三角形、四边形、多边形、星形，曲线和直线封闭构成的几何图形等。
几何图形基本单元构成图案，几何图形的尺寸、形状、大小或几何图形的密度没有特别的限定，几何图形通过如点状网格、各种线状、如点状线、虚线、点划线，或由这些线构成的网格来形成图案，网格可以全覆盖或部分覆盖，几何图形也可以是以点阵的形式如上述覆盖。
作为保护性的涂料覆盖，上述几何图形和密度覆盖率(覆盖区比空白区)从10-80％。
本发明的机理如下基于腐蚀制作浮雕平面压板时，腐蚀溶液对金属板进行腐蚀，因有一定依图案保护的涂料覆盖，但涂料覆盖以几何图形的尺寸和密度分布的，如典型的网格点阵覆盖时，被覆盖区域的金属表面仍由在未覆盖格点间隙向金属板的深度腐蚀，同时又向涂料覆盖格点的侧面进行腐蚀，此时腐蚀的速率与未有图案覆盖保护的区域是不相同的，涂料覆盖格点处被腐蚀的机制是在格点周围侧部的腐蚀，其腐蚀速度与腐蚀液的交互和流动性能有关，点越密，腐蚀液的补充和流动性变缓，腐蚀深度越浅，根据已有的控制腐蚀液的浓度和腐蚀时间的经验，就能控制不同深度的腐蚀面出现，就能制成具有各种斜度、弧度或坡度的表面，即制作成浮雕平面压板。
用此方法，图案可以重复，或用相同或不同的图案叠加，直到达到所需的要求。
本发明的特点是这项发明制作的金属浮雕画图案清晰、立体感强、规格准确、承压能力大。成本低，生产条件与现有工艺兼容且容易控制。尤其是工艺条件与现有工艺兼容且容易掌控。本发明具有很多方面的用途，不但用于各种工艺品浮雕画图的大量复制，即用于印模和各种模具，也用于各种装饰材料的制作，如制作具有压花的各种饰面板、吊顶板、地板等等。
具体实施例方式
本发明的具体实施方式
如下用光敏胶工艺制备各种浮雕金属板特别是铬、镍或其合金制成的基板的工艺方法有如下步骤a)在金属基板表面上涂覆光敏涂料；b)用受控制的光束对涂层曝光，使之具有所要求正性或负性图像，曝光后立即去除未固化区光敏胶，c)再用三氯化铁或硫酸等化学物质进行腐蚀。在经固化的如网格格点区域，不同格点密度处的腐蚀反应速率有所变化，覆盖密度小，腐蚀深度深。
基板表面用敏感性涂料进行涂层的涂覆工艺此处无需赘述通过复盖透明性图案再用光束对图案光敏活性层进行曝光，在这种情况下形成了所要求图象；涂层被曝光固化而使得它在后续的化学和/或物理去除工艺中变成不溶性的。
热敏或电敏涂料工艺类同上述。
如用网格线和点状阵列的密度来决定浮雕腐蚀的深浅，可以用其它纹路的网格，原理是同样的由构成图案的密度来控制浮雕的深浅。
通过设定若干常用密度的网格线和点状阵列、各种不同的密度网格线或点状阵用于不同弧度、坡度的区域，各种线状、如点状线、虚线、点划线，或由这些线构成的网格均可。网格可以全覆盖或部分覆盖所要求的图案，也可以是以点阵的形式如上述覆盖。用以产生不同深度效果。
相同或相异的图案可以重复进行加工，以得到所要求的浮雕平面压板。即经过图案复盖、曝光、腐蚀，直到腐蚀出所需的浮雕。
在上述方法中，曝光区域和非曝光区域并无须明显分界，只要通过几何图形的尺寸和密度分布的涂料覆盖在金属的表面进行腐蚀凹陷深度的控制，即腐蚀凹陷深度浅时的控制几何图形的尺寸较大或几何图形的密度分布较疏，而腐蚀凹陷较深时则控制几何图形的尺寸较细或几何图形的密度分布较密。
本发明在制版时可以通过计算机来控制几何图形的尺寸和密度分布来构成图案，几何图形的尺寸和密度变化的图案，从而通过腐蚀形成具有在截面上有弧度或曲线的浮雕。
通过程序设定逐渐扩展的方式本发明采用自动曝光控制，光束能量也可以自动控制区域和非曝光区域并无须明显分界，只要通过几何图形的尺寸和密度分布的涂料覆盖在金属的表面进行腐蚀凹陷深度的控制，即腐蚀凹陷深度即几何图形的密度分布较密时，腐蚀凹陷的深度较浅；控制几何图形的密度分布较稀疏时，腐蚀凹陷深度深，本发明能有效控制浮雕的均匀变化的截面弧线。
权利要求
1.基于腐蚀制作浮雕平面压板的方法，在金属基板上进行腐蚀制作浮雕，在表面上涂覆光敏，热敏或电敏涂料；用能量束对涂层曝光使之具有所要求的正性或负性图像或图案，然后以化学去除工艺将其去除，即在曝光后立即去除亦可在显影工艺后去除将产生腐蚀凹陷的区域；再以腐蚀侵蚀或电解金属去除的方式，在已被去除涂层的区域上形成凹陷；其特征是以几何图形的尺寸和密度精确分布构成图像或图案，几何图形为块、线或点，并覆盖在金属的表面进行腐蚀凹陷深度的控制；几何图形的密度分布较密时，腐蚀凹陷的深度较浅，控制几何图形的密度分布较稀疏时腐蚀凹陷的深度深。
2.由权利要求1所述的基于腐蚀制作浮雕平面压板的方法，其特征是块、线或点的几何图形中，块基本单元是圆、椭圆、三角形、四边形、多边形、星形、曲线或直线封闭构成的几何图形。
3.由权利要求1或2所述的基于腐蚀制作浮雕平面压板的方法，其特征是几何图形通过点状网格、各种线状、点状线、虚线、点划线，点划线的大小稀密或由这些线构成的网格来形成图案。
4.由权利要求1或2所述的基于腐蚀制作浮雕平面压板的方法，其特征是重复上述方法，重复以相同或相异图案叠加，直到达到所需的浮雕。
5.由权利要求1或2所述的基于腐蚀制作浮雕平面压板的方法，其特征是几何图形为点阵形式或网格进行全覆盖或部分覆盖。
6.由权利要求1或2所述的基于腐蚀制作浮雕平面压板的方法，其特征是上述几何图形和密度覆盖率即覆盖区比空白区为10-80％。
全文摘要
基于腐蚀制作浮雕平面压板的方法，在金属基板上进行腐蚀制作浮雕，在表面上涂覆光敏，热敏或电敏涂料；用能量束对涂层曝光使之具有所要求的正性或负性图像或图案，然后以化学去除工艺将其去除，即在曝光后立即去除亦可在显影工艺后去除将产生腐蚀凹陷的区域；再以腐蚀侵蚀或电解金属去除的方式，在已被去除涂层的区域上形成凹陷；以几何图形的尺寸和密度精确分布构成图像或图案，几何图形为块、线或点，并覆盖在金属的表面进行腐蚀凹陷深度的控制；几何图形的密度分布较密时，腐蚀凹陷的深度较浅，控制几何图形的密度分布较稀疏时腐蚀凹陷的深度深。本发明制作的金属浮雕画图案清晰、立体感强、规格准确、承压能力大。
文档编号G03F7/20GK1982083SQ20051012309
公开日2007年6月20日 申请日期2005年12月15日 优先权日2005年12月15日
发明者王敬达 申请人:王敬达